Esperienza di Carmelo Lino Fama’:
Vi presento adesso la Bucephalandra sp. Sintang. Attualmente, in Europa, solo io ed un altro appasionato possediamo questa rarissima specie.
E’ stata scoperta nelle foreste pluviali del dipartimento rurale Sintag (parte sud-occidentale del Borneo) ed esattamente nei pressi del fiume Kapuas (il fiume più lungo dell’indonesia).
Dallo scorso autunno ho in coltivazione Eleocharis sp. “Xingu” (famiglia Cyperaceae), una specie ancora poco diffusa nel nostro Paese e, pertanto, definita “rara”.
Questa Eleocharis, conosciuta e coltivata dagli acquariofili tedeschi già da alcuni anni, mi è stata fornita da un altro appassionato coltivatore italiano.
Nei negozi, in certi siti web o nel parlare comune i vegetali coltivabili negli acquari vengono definitivi genericamente con il termine “piante d’acquario”, spesso seguito dall’aggettivo “tropicali”.
All’interno di questo grande quanto eterogeneo gruppo, però, possiamo individuare una serie di piante con caratteristiche ed esigenze ben diverse. L’analisi e la conoscenza delle varie specie e delle loro necessità è alla base di una corretta coltivazione:solo rispettando questi parametri potremo avere risultati eccellenti e costanti
La micropropagazione è una alternativa ai metodi convenzionali di propagazione delle piante che consiste nella produzione di piante da piccole parti di esse, fatte crescere in contenitori dove vengono controllati l’ambiente e la nutrizione. Le piante che ne risultano sono identiche da un punto di vista genetico.
I vantaggi della propagazione in vitro sono: la possibilità di produrre un gran numero di piante da una singola pianta “madre” e in poco tempo (sempre relativo alla specie) e la possibilità di ottenere piante libere da virus. Quest’ultima caratteristica è molto importante per quanto riguarda le piante di interesse agricolo. Di contro però le piante che si ottengono sono geneticamente tutte uguali e quindi sono tutte suscettibili allo stesso modo all’ambiente e alle infezioni (se la pianta da cui si parte per caso ha una mutazione, porteremo questa mutazione a tutte le piante ottenute in vitro).
In questo articolo si spiegano le principali caratteristiche di questa metodica, in modo tale da poterla sviluppare in un ambiente non del tutto scientifico, tenendo conto che sicuramente i risultati non saranno minimamente paragonabili a quelli che si ottengono in un laboratorio. Pur essendo la metodica abbastanza semplice (forse maggiormente per chi ha lavorato in un laboratorio) il vero problema della micropropagazione in vitro è il mantenere tutto sterile, dalla porzione di pianta che si utilizza, ai terreni di coltura, alla strumentazione, all’ambiente. Inoltre per ogni specie di pianta che vogliamo propagare ci sono innumerevoli variabili a partire dalla composizione del mezzo di coltura, alla temperatura, all’illuminazione. Addirittura alcune piante hanno bisogno di buio completo per iniziare a formarsi. In realtà si possono ulteriormente semplificare i passaggi utilizzandi materiale e attrezzature fornite da ditte specializzate, ma naturalmente con dei costi non indifferenti.
Per creare un piccolo laboratorio, relativamente casalingo, occorre:
Il terreno di coltura è un mezzo liquido, semiliquido o solido che permette alle cellule o a pezzi di tessuto di vivere in vitro; di solito contiene tutta una serie di sostanze specifiche per le cellule che utilizziamo.
Il terreno di coltura deve essere sostituito spesso perchè man mano che le cellule crescono e si riproducono lo impoveriscono delle sostanze nutrienti. Inoltre si possono aggiungere ormoni per favorire e velocizzare alcuni processi particolari, nel nostro caso ad esempio la radicazione delle plantule.
Per preparare un terreno di coltura adatto si possono utilizzare materiali che possono essere reperiti nei supermercati, rivenditori di prodotti chimici, etc.:
Nelle Tabelle 1 e 2 sono indicate le concentrazioni di un mezzo di coltura normalmente utilizzato in laboratorio. La seconda tabella si riferisce al terreno di coltura per la patata dolce americana (Batata), ma è utile per capire quali componenti comunque sono necessari: a seconda delle specie che ci interessa cambiano le concentrazioni ma le sostanze organiche sono sempre le stesse. In particolare, NAA e BAP sono degli ormoni stimolanti: NAA o acido 1-naftilacetico o alfa-naftalenacetico è uno stimolante della radicazione di talee, BAP è un fitostimolatore della fase vegetativa. Inoltre si può aggiungere IAA, o auxina, (0.1 mg/l)) che è un ormone regolatore della crescita delle piante nonchè della radicazione.
Tabella 1: Composizione della soluzione salina di base secondo Murashige and Skoog (1962)
Tabella 2: Additivi organici in un mezzo di coltura per la patata dolce
Quello preparato sopra è il terreno di base per iniziare a formare i calli cellulari.
Per la preparazione del terreno di moltiplicazione o il terreno di radicamento si aggiunge mezzo bicchiere di latte di cocco e mezza tavoletta di malto. Il latte di cocco può essere sostituito con mezzo bicchiere di polpa di pomodoro verde, o mezzo bicchiere di succo di arancia fresco.
Però ognuno di questi ingredienti può dare risposte diverse e deve essere verificato per il tipo di pianta che vogliamo fare crescere.
Il pH del terreno deve essere compreso fra 5 e 6; se diverso può essere rettificato con acido citrico o bicarbonato di sodio. Si mescolano gli ingredienti e si scaldano fino a sciogliere l’agar. Quando la soluzione si sta raffreddando ma l’agar è ancora in fase liquida si versa il terreno nei vasetti di vetro fino a formare uno spessore di circa 2 cm. Si chiude il tutto e si mette nella pentola a pressione. Quando la valvola della pentola fischia si lasciano nella pentola per 15 minuti.
Le forbicine, gli scalpellini, le pinzette, prima di iniziare il lavoro, devono essere lavati e risciacquati accuratamente per eliminare ogni residuo di detergente, infine devono essere sterilizzati nella pentola a pressione. Durante il lavoro possono essere sterilizzati con la soluzione di candeggina e fiammati. Per sterilizzare la carta si mette in un supporto non coperto dall’acqua nella pentola a pressione e si sterilizza sempre per 15 minuti.
Il materiale vegetale può essere sterilizzato in una soluzione diluita di candeggina: 1/4 di candeggina + 1/4 di acqua + una goccia di detergente che agisce da surfattante, cioè riduce la tensione superficiale e stabilizza la sospensione. Si mettono i pezzi di pianta in un vasetto contenente la soluzione per 10-20 minuti. Si agita e si butta la soluzione di candeggina. Si sciacquano i pezzi con acqua sterile.
Il punto essenziale della micropropagazione è che le colture devono essere libere da ogni contaminazione: batterica, virale e fungina. Ci sono perciò alcune regole da seguire, alcune possono sembrare banali, ma in realtà aiutano ad evitare anche contaminazioni accidentali.
I piccoli pezzi di pianta (Fig.1), di lunghezza di circa 2-3 cm, vengono tagliati e posti nel terreno di base già sterilizzato. I pezzi inseriti nel terreno devono stare a temperatura ambiente sotto la luce diretta e con il contenitore chiuso. I pezzi da prelevare possono derivare da apici del germoglio, pezzi di foglie, pezzi a ridosso degli internodi, pezzi di radice.
Fig.1: piccole parti di foglia appena sezionate e pronte per essere messe nel mezzo di coltura
Non ci si deve certo aspettare che tutti i contenitori diano risultati soddisfacenti: alcuni pezzi di pianta possono essere uccisi o danneggiati dalla soluzione di candeggina, o uccisi dalle tossine prodotte dalle stesse piante, oppure possono contaminarsi con funghi e batteri (Fig.2). Queste colture danneggiate o infette vanno eliminate.
Fig.2: colture vegetali contaminate
Una volta che il germoglio si è formato (fig.3), si può trasferire nel mezzo di coltura per il radicamento, quello contenente latte di cocco e malto (fig.4)
Fig.3: accrescimento della piantina fino alla radicazione
Fig.4: plantula radicata
Le radici di solito si formano in 2-4 settimane. Una volta che si sono formate le radici si passa all’acclimatazione. Si rimuovono le plantule radicate dall’agar con una forbicina e si lava via l’agar con acqua tiepida. Si invasano le plantule in terriccio misto (senza fertilizzanti) umido.
Dopo questa operazione si spruzzano le piante con acqua. I vasetti vanno posti in contenitori di vetro o plastica trasparente chiusi posti sotto il sole in modo da aumentare l’umidità interna. Quando le piante cominciano a crescere e sono acclimatate si possono utilizzare.
Questa metodica che può sembrare molto semplice in realtà comporta una buona manualità, non tanto per il trasferimento delle piante o parti di esse nei vari passaggi quanto per il mantenere tutto l’ambiente di lavoro (la camera sterile e gli strumenti) sempre puliti. I pezzi di pianta e i calli che si producono da essa sono infatti altamente suscettibili ad infezioni perchè non hanno alcun tipo di difesa e inoltre i terreni di coltura così ricchi di sostanze favoriscono la crescita di batteri e funghi. In realtà nei laboratori si aggiungono ai terreni alcuni antibiotici (streptomicina, penicillina) e l’amfotericina B per i funghi, per avere una maggiore probabilità di successo.
Nella formulazione originale, la legge di Liebig diceva:
“La crescita dei vegetali è determinata dall’elemento che è presente in quantità minore rispetto ai fabbisogni”.
Successivamente la legge è stata ampliata estendendola alle modalità di crescita di qualsiasi popolazione vivente in un ecosistema:
“La crescita di un essere vivente in un ecosistema è determinata dal fattore ecologico che è presente in quantità minore rispetto alle necessità”
Tale fattore è detto “fattore limitante” perché di fatto determina il limite massimo di crescita delle popolazioni.
Il fattore limitante è quella sostanza o quel parametro ambientale la cui presenza, assenza o sovrabbondanza, risulta determinante per lo sviluppo degli individui e quindi delle popolazioni di un ecosistema.Nel nostro caso il fattore limitante è la Luce in quanto senza di essa la pianta muore.
La legge del minimo è molto importante perchè consente di determinare le condizioni ambientali migliori per lo sviluppo di una popolazione. Allevatori e agricoltori devono tenerla in considerazione se vogliono ottenere il massimo di produttività dai loro allevamenti e dalle loro coltivazioni
La legge di Liebig, nella sua accezione più generale, è universalmente accettata in campo ecologico ed e conosciuta anche come “Teoria del Minimo”
Gli elementi che determinano lo sviluppo delle piante sono:temperatura, parametri dell’acqua, la luce, il nutrimento, sono fra loro strettamente interdipendenti, nel senso che se uno di essi aumenta devono aumentare, beninteso entro determinati limiti.Tuttavia, se qualche elemento è al di sotto del minimo, tutta l’attività vegetativa si blocca, perché la pianta non può utilizzare nessuno degli altri elementi che pure ha a disposizione.Occorre tenere presente che molte piante hanno limi ti alquanto ampi e risultano tolleranti (cosiddette piante facili), mentre altre lo sono pochissimo (piante difficili).Da qui è quasi un obbligo ,cercare di conoscere l’habitat di provenienza delle piante, senza per questo risultare necessario ricreare perfettamente quelle condizioni, cosa peraltro quasi impossibile.
Temperatura: è il fattore che determina la crescita in quanto condiziona le funzioni vitali, regolandone l’intensità. Lo step quasi logico (tranne per alcuni specifici casi) di temperatura da tenere è 20-25°(anche se di norma le temperature standard delle nostre case vanno piu che bene) .
Parametri dell’acqua: i parametri dell acqua che serve conoscere per una coltivazione ottimale sono :
No2: L’ammonio viene trasformato dai batteri (Nitrobatteri) in nitriti (NO2) e questa è la seconda fase di trasformazione nel ciclo dell’azoto. La presenza di 0,02 mg/l fino a 0,10 mg/l indica un buon funzionamento del filtro, un valore che supera il 0,50 mg/l è pericoloso per i pesci (acqua inquinata), fare un cambio parziale dell’acqua e controllare il filtro(diminuire la portata litri all’ora potrebbe aiutare).
No3: I nitrati (NO3) sono il risultato della terza ed ultima fase del ciclo dell’azoto e hanno una tossicità non pericolosa per i pesci. Per allevare pesci molto delicati è consigliabile una concentrazione fino a 20 mg/l. Un valore che si aggira intorno ai 50/l è buono per la maggior parte dei pesci, ma può favorire la crescita delle alghe. Se viene riscontrato un valore che supera i 50 mg/l è necessario un cambio parziale dell’acqua.
Fosfati: la loro importanza in acquario è legata soprattutto alle piante. Una concentrazione tra 0,2 mg/l e 0,50 mg/l è l’ottimale per la crescita delle piante, mentre un valore superiore, anche se non tossico, può favorire la crescita delle alghe.
Ph: ( potenziale dell’idrogeno) è una scala di misura dell’acidità di una soluzione acquosa, questa varia da 0 a 14 e come parametro neutrale viene usato il 7 con valore ottimale per la coltivazione compreso tra 6,5 e 7,5.
Kh: misura il contenuto in carbonati dell’acquario , anzi si puó dire che misura la capacita’ tamponante dell’acquario nei confronti degli acidi.
Il Kh è importante perché il suo valore influenza direttamente il valore di pH. Valore ottimale per la coltivazione risulta compreso tra 5° e 6°.
Gh: è la durezza dell’acqua si intende un valore che esprime il contenuto di sali di calcio e magnesio oltre che di eventuali metalli pesanti presenti nell’acqua , tanto piú il GH è alto tanto piú l’acqua è dura. Il valore ottimale per la coltivazione risulta compreso tra 6° e 10°
Luce: l’illuminazione è il comune denominatore con cui dovremo confrontarci quotidianamente se vorremo ottenere una crescita sana e rigogliosa delle nostre piante.
La luce è l’elemento indispensabile alla funzione clorofilliana cioè alla formazione delle sostanze organiche a partire da anidride carbonica e acqua, per effetto dell’energia luminosa. In altre parole trattasi di quel processo attraverso il quale i vegetali sono in grado di catturare ed immagazzinare l’energia solare che verrà liberata al momento opportuno al fine di attivare numerose e complesse reazioni chimiche.Ma non tutte le piante richiedono una stessa quantita di luce, alcune specie gradiscono il la luce diretta per tutto l’arco del fotoperiodo, altre la luce filtrata da piante o schermature, a imitazione di quanto arbusti e torbidità dell acqua fanno in habitat, altre infine prediligono l’ombra come si evince nel genere delle epifite. da qui viene l esigenza di scegliere un rapporto watt-luce in base alle caratteristiche delle piante.
Watt: potenza elettrica assorbita da una lampada.
Flusso luminoso: indica quanta luce c’è su un piano di riferimento,si misura in lumen.
Efficienza luminosa: è il grado di economicità con il quale la potenza elettrica assorbita viene trasformata in luce. Viene misurata in lumen per watt.
Temperatura colore: si misura in gradi KELVIN (K),ndicativamente si possono classificare le temperature-colore in questo modo:
< 3500K: tono caldo
3500-6000K: tono neutro
> 6000K: tono freddo
a parità di colore le lampade possono avere rese di colore diverse
Resa del colore:indicato con RA , indica quanto una lampada riesce a non “falsare” i colori di un oggetto. Più è alto migliore è la resa cromatica
Le tipologie di lampade atte all’uso acquariofilo sono:
Fluorescenti: fanno parte di questa famiglia le T8 le T5 e le PC.I tubi T8 sono stati i primi ad essere utilizzati e ancora oggi molti acquari vengono venduti dalle ditte con l’impianto luci predisposto per loro, ma nel corso degli ultimi anni, visto il successo riscontrato nell’uso domestico e lavorativo, i moderni tubi T5 sono sempre più richiesti dagli appassionati per diverse ragioni: diametro e quindi ingombro minore, efficienza luminosa più elevata, risparmio di energia e maggiore durata nel tempo, anche a livello “luminoso”.le PC (power compact)comunemente conosciute come PL non sono altro che T5 piegati a parita di wattaggio abbiamo un mino ingombro.Questa famiglia di lampade è la piu utilizzata pechè permette una più varia personalizzazione del colore delle lampade(2500-12000K)
HQL: a vapori di mercurioavendo picchi sullo spettro d’emissione riguardanti la zona arancione(4000-5200K), unite risultano ottimali per la coltivazione di pianteQHI: ad alogenuri di metallo spettro d’emissione con picchi di blu e giallo(4200-18000K), questo tipo di lampade ha un alto coefficente di penetrazione della colonna d’acqua.Sia le HQL che le HQI vengo utilizzate prettamente in vasche aperte in quanto hanno una forte emissione di calore, con il conseguete problema di surriscadameto della plancia-coperchio.
Strettamente connesso al precedente aspetto è quello legato al fotoperiodo e cioè alla durata dell’emissione luminosa, indispensabile ai vegetali per portare a compimento il processo fotosintetico che, permette di trasformare la fonte luminosa in energia vitale.
Indicativamente il fotoperiodo ottimale è di 8/10 ore (da raggiungere gradatamente dalla fine dell’allestimento) è generalmente più che sufficiente allo scopo.
Per personale esperienza ritengo che periodi più lunghi non solo risultano inutili per le piante, ma a volte creano grossi problemi con le alghe.
Si è notato in oltre che la temperatura di colore adatta alla coltivazione delle piante acquatiche è compresa tra 3400 e 7000 gradi Kelvin.
Nutrimento: tutti gli esseri viventi ne hanno bisogno; la pianta può attingere questi elementi attraverso le radici o le foglie in base alla propria tipologia(Es. l’Echinodorus si nutre prevalentemente dal substrato , mentre le anuria non ne hanno bisogno) . La legge del Liebig non è valida solo per i fattori di crescita, ma anche per gli elementi nutritivi, per cui se un elemento fertilizzante scarseggia, tutta la produzione vegetale ne risente, adeguandosi al fertilizzante presente in misura minore. Le piante, senza alcuna eccezione, non vanno nutrite né durante il riposo vegetativo, né dopo un trapianto. Le due principali tipologie di nutrimento sono i macro e micro nutrienti di questi abbiamo:
macronutrienti: potassio (K) , azoto (N), fosforo (P), zolfo (S), magnesio (Mg), calcio (Ca)
micronutrienti: ferro (Fe), manganese (Mn), rame (Cu), zinco (Zn), molibdeno (Mo), cobalto (Co), boro (B)
Elementi traccia essenziali includono: Sodio(Na), Rubidio(Rb), Nichel(Ni), Vanadio(V), Silicio(Si).
Gli elementi benefici non vengono giudicati essenziali per tutte le piante, ma possono esserlo per alcune.
La distinzione tra benefico ed essenziale è spesso difficile nel caso di alcuni elementi traccia. Il silicio, agendo come elemento benefico, può aiutare a compensare livelli tossici di manganese, ferro, fosforo ed alluminio, come pure la deficenza di zinco.
Carenze di quest’ultimi sono meno evidenti, di quelle evidenziante da elementi maggiori, ma è indubbio che le portano.
Per cui se un elemento fertilizzante scarseggia, tutta la produzione vegetale ne risente, adeguandosi al fertilizzante presente in misura minore. Si potranno notare dopo poco tempo i negativi effetti di carenza ,questi elementi sono fondamentali sia direttamente che indirettamente, per produrre e utilizzare in modo continuo i pigmenti fotosintetici e la mancanza anche di uno solo di questi porta allo sbiadimento delle foglie,vmodificandone i pigmenti della clorofilla.
Un altro importantissimo mezzo di sostentamento per le piante è l’anidride carbonica (CO2),le piante acquatiche che inseriamo nei nostri acquari, a differenza di quelle terrestri che utilizzano l’ anidride carbonica presente nell’ aria, sono costrette a sfruttare metodi più complessi di assimilazione del carbonio, per questo si consiglia l utilizzo di un buon impianto CO2.
QUindi la carenza di tali fondamentali specifiche dell ambiente dove vengono collocate le piante creeranno deegli scompensi.
Per fare fronte a questi fattori gli organismi viventi adottano degli adattamenti che consentono loro la sopravvivenza. Esistono tre tipi di adattamento, quello morfologico, fisiologico, comportamentale: L’adattamento morfologico prevede la formazione nell’organismo di strutture o organi necessari all’adattamento nell’ambiente nel quale è collocato l’essere vivente. L’adattamento fisiologico comporta la produzione di sostanze particolari e la creazione di organi atti alla produzione di queste sostanze L’adattamento comportamentale, riguarda lo sviluppo di un determinato comportamento che consente all’essere vivente di sopravvivere nel suo ambiente come ad esempio il cambio della forma delle foglie quando si passa dall ambiente acquatico ad ascitto e viceversa.
Le mie conclusioni quindi possono affermare che la gestione ottimale di una vasca piantumata viene regolata in base ad un equilibrio “minimo” facilmente gestibile. il sovradosaggio di parte degli elementi di base puo provocare dannosi scompensi all’interno delle nostre vasche.